江苏省常州市金坛区第一中学2024-2025学年高一下学期阶段性调研物理试卷

“金坛区第一中学2025年春学期高一年级阶段性调研物理学科试卷” （满分：100分，时长：75分钟） 命题人：周国庆　　　审核人：季红平 一、单项选择题（共11小题，每小题4分，合计44分） 1、在推导太阳对行星引力的表达式的过程中，所没有用到的规律有( ) A．开普勒三定律 B．牛顿第一定律 C．牛顿第二定律 D．牛顿第三定律 2、如图所示，甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为真空中光速)的飞船反向运动。则下列说法正确的是(　　) A．甲乙两人相对速度为1.4c B．甲观察到乙的身高变高 C．甲观察到乙所乘的飞船变短 D．甲观察到乙所带的钟表显示时间变快 3、北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统．其中北斗—G4为一颗地球静止轨道卫星，北斗—IGSO2为一颗倾斜同步轨道卫星，北斗—M3为一颗中圆地球轨道卫星（轨道半径小于静止轨道半径），下列说法正确的是（    ） A．北斗—G4和北斗—IGSO2都相对地面静止 B．北斗—G4和北斗—IGSO2的轨道半径相等 C．北斗—M3与北斗—G4的周期平方之比等于高度立方之比 D．北斗—M3的线速度比北斗—IGSO2的线速度小 4、如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，它们的运动均可近似看成匀速圆周运动。如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量(　　) A．地球绕太阳公转的半径和周期 B．月球绕地球转动的半径和周期 C．地球的半径和地球绕太阳公转的周期 D．地球的半径和月球绕地球转动的周期 5、某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时的速率为(　　) A． B． C． D． 6、一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的( ) A．向心加速度大小之比为4：1 B．角速度大小之比为2：1 C． 周期之比为1：8 D．轨道半径之比为1：2 ( O r 3 T 2 a b )7、对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径三次方r3与周期平方T2的关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)(　　) A． B． C． D． 8、如图所示，“嫦娥五号”卫星从地球上发射先经历绕地飞行调相轨道，再从调相轨道上的P点进入地月转移轨道，然后在地月转移轨道上的Q点进入到绕月飞行轨道段。假设调相轨道和绕月轨道分别是长半轴为a、b的椭圆轨道，卫星在两栖圆轨道上分别绕地球、月球运行的周期绕月轨道一为、。则下列说法中正确的是（　　） A． B．从地月转移轨道切入到绕月轨道时，卫星在Q点必须加速 C．从调相轨道切入到绕月转移轨道时，卫星在P点必须加速 D．“嫦娥五号”卫星在地月转移轨道上运行的速度应7.9km/s≤V≤11.2km/s 9、如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（ ） A. 重力做正功，弹力不做功 B. 重力做正功，弹力做负功，弹性势能减少 C. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功 D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功 10、两个物体A、B的质量之比为mA:mB=2:1，二者初速度相同，它们和水平桌面间的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为（ ） A xA:xB=2:1 B xA:xB=1:2 C.xA:xB=4:1 D. xA:xB=1:1 11物体从某一高度做初速度为v0的平抛运动，Ep为物体重力势能。Ek为物体动能，h为下落高度，t为飞行时间，v为物体的速度大小，以水平地面为零势能面，不计空气阻力，图象中反映Ep与各物理量之间关系可能正确的是（　　） 2、 实验题（每小问3分，合计12分） 12、以下是利用落体法验证机械能守恒定律的两种方案。 （1）采用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。 ①图乙中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器频率为50 Hz，打下O点（图中未标出）时，钩码开始下落，、、是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的0刻线与O点对齐，、、三个点所对刻度如图乙所示。打点计时器在打出b点时钩码下落的速度为_______m/s（计算结果保留三位有效数字）； （2）采用光电门验证机械能守恒定律，装置如图丙所示。切断电磁铁电源，让小钢球自由下落，下落过程中小钢球经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小钢球通过光电门1、2的时间、，用刻度尺测出两光电门间距离h，已知小钢球的直径为d，当地的重力加速度为g。 ①小钢球通过光电门1时的瞬时速度________（用题中所给的物理量表示）； ②保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率________（用题中所给的物理量表示），就可以验证小钢球下落过程中机械能守恒； ③若考虑空气阻力的影响，则实验得出的随h变化的图像的斜率一定________（填“大于”“小于”或“等于”）不考虑空气阻力时图线的斜率。 三计算题（4小题，合计44分） 13（8分）在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，求：（1） 卫星运行的速度；（2） 卫星运行的周期；（3） 卫星运行的加速度. 14(10分）设想“嫦娥一号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度V0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀.求：（1） 月球表面的重力加速度大小；（2） 月球的密度；（3） 月球的第一宇宙速度大小. 15（12分）如图甲所示，质量m＝2 kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R＝0.5 m的薄圆筒上。t＝0时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2， 求（1）小物体的速度V随时间的变化关系满足　（2）细线的拉力大小（3）细线拉力的瞬时功率随时间的变化关系（4）在0～4 s内，细线拉力做的功。 【解析】A.根据图象可知，小物体做匀加速直线运动角速度随时间变化的关系式为ω=t,圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据v=ωR得v=0.5t,故A错误； A． 物体运动的加速度a= =0.5m/s2，根据牛顿第二定律得：F-μmg=ma,解得：F=2×0.5N+0.2×20N=5N，故B错误； B． 细线拉力的瞬时功率P=Fv=5×0.5t=2.5t,故C错误； D.物体在4s内运动的位移x= at2= ×0.5×42m=4m,在0～4s内，细线拉力做的功W=Fx=5×4J=20J，故D正确。 16、（14分）如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R＝0.5m，平台与轨道的最高点等高，一质量m=1kg的小球（可视为质点）从平台边缘的A处以一定的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为530 ，小球在最低点B对外轨压力为68N，已知sin530=0.8，cos530=0.6. （1） 求小球到达圆弧轨道最低点B时的速度大小.（答案可保留根号） （2） 小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时，求小球对轨道的弹力. （3） 若圆轨道是粗糙的，以相同的初速度平抛，经管口Q出来后恰好到达管口P，求圆周运动中克服摩擦力做的功. 答案 一、单项选择题（共11小题，每小题4分，合计44分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 B C B B A C C C C D D 3、 实验题（每小问3分，合计12分） (1)   1.95      (2)    、        (3)小于 【详解】 （1）①用、两点之间的平均速度代表b点的瞬时速度 （2）①小钢球通过光电门1时的瞬时速度为 ②不考虑空气阻力，由，， 可得 由此可知图像的斜率为 就可以验证小钢球下落过程中机械能守恒； ③考空气阻力的影响，则小钢球下落的加速度小于g，由可知，实验得出的随h变化的图像的斜率一定小于不考虑空气阻力时图线的斜率。 三计算题（4小题，合计44分） 13、【答案】（1） （2） 4π （3） 【详解】（1） 在地面上，万有引力近似等于重力，则有   = mg　…… 1分 对地球卫星，根据万有引力提供向心力有　＝　 …… 1分 解得V= …… 2分 　　 （2） 根据速度与周期的公式有 T= = 4π ； …… 2分 （3） 根据万有引力提供向心力有=ma…… 1分 解得a= 　…… 1分 　 14、【答案】（1） （2） （3） 【详解】（1） 小球经时间t落回抛出点，可得t= …… 2分 月球表面的重力加速度大小为g= ； …… 1分 (2) 根据万有引力与重力的关系  = mg …… 1分 月球的密度为ρ= = = ；…… 2分 (3)根据万有引力提供向心力　＝　…… 1分 月球的第一宇宙速度大小为V= = …… 3分 15、【答案】（1） v=0.5t（2）5N （3） 2.5t　　（4）20J 【详解】（1）根据图象可知，小物体做匀加速直线运动角速度随时间变化的关系式为ω=t,圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据v=ωR…… 1分 得v=0.5t,…… 1分 （2） 物体运动的加速度a= =0.5m/s2，…… 2分 根据牛顿第二定律得：F-μmg=ma,…… 1分 解得：F=2×0.5N+0.2×20N=5N …… 1分 （3）细线拉力的瞬时功率P=Fv=5×0.5t=2.5t…… 2分 （4）物体在4s内运动的位移x= at2= ×0.5×42m=4m,…… 2分 在0～4s内，细线拉力做的功W=Fx=5×4J=20J …… 2分 16、【答案】（1） （2） 8N，方向向上（3）4J 【详解】（1） 根据牛顿第二定律F-mg= …… 1分 根据题意可得F=68N解得小球到达圆弧轨道最低点B时的速度大小VB=…… 1分 ； (2)根据机械能守恒mVB2=mVQ2+mg×2R　解得VQ=3m/s…… 2分 根据牛顿第二定律F1+mg= 解得轨道对小球的弹力F1=68N，方向向下，根据牛顿第三定律， 小球对轨道的弹力为8N，…… 2分　　　　方向向上.…… 1分 (3)小球从A到P的高度差h=R(1+cos530）…… 1分 小球做平抛运动，有h＝gt2 解得t=0.4s，…… 1分 则小球在P点的竖直分速度Vy=gt 把小球在P点的速度分解可得tan530=　联立，V0=3m/s…… 1分 (用动能定理直接得到V0=3m/s同样给分） 若圆轨道是粗糙的，以相同的初速度平抛，经管口Q出来后恰好到达管口P，水平方向位移大小　　XQ=Rsin530=0.4m…… 1分 平抛速度VQ= =1m/s…… 1分 由A到Q的整个过程中，重力不做功，只有摩擦力做功，根据动能定理， 摩擦力做功Wf= mVQ2- mV02=-4J…… 2分 即克服摩擦力做的功为4J.…… 1分 学科网（北京）股份有限公司 $$